Epäpuhtauksien poistaminen prosessivesistä

Kemira Chemicals Oy in Äetsä produces sodium chlorate as its main product. It is produced with electrolysis in electrolyte cells. During the manufacturing process impurities, out of which the largest one is iron, accumulate in the cells. These impurities are removed in cell wash with hydrochloric acid liquid, after which the wash water is precipitated with sodium hydroxide and sodium carbonate, and filtered with filter press. After the treatment the wash water is recycled back to the manufacturing process. The aim of this thesis was primarily to improve the treatment of wash water in order to remove the impurities with low costs. This would result in more impurity-free water and in sufficient capacity of impurity removal. The second aim was to maintain the chromium in the treated wash water because it forms a diaphragm of chromium hydroxide to cathode which prevents the flow of anions to cathode. The literature part investigates properties, use and manufacturing of sodium chlorate, electrolyte cell and its wash technique, and impurities of wash water. The beginning of the applied part investigates alternatives of separation methods which could be used to improve the treatment of wash water. In the experiments an optimum pH for the precipitation of wash water was determined, and a research of the use of sodium hydroxide, sodium carbonate, calcium hydroxide and calcium chloride as a precipitant was carried out. Also a suitable flocculant and a filter cloth for the treatment of wash water were determined. Finally, process changes were introduced, partly by applying the current equipment, and the costs and savings were calculated.

Considering Target Groups in the Creation of a Comprehensive City Branding Process

The aim of the research was to create a comprehensive city branding process. This was done by identifying the key target groups of the city and considering them in the city branding process. Also key stakeholders were identified and taken into consideration when creating the branding process. As an empirical study, three first stages of the city branding process were implemented for the city of Lappeenranta having "students" as the case target group. An interview with the city officials was conducted, as well as a student survey on the current city image of Lappeenranta. Quantitative research methods were used to analyze the results of the survey. A comprehensive city branding process with eight stages was created in the research. Target groups were considered in the process by identifying the target group dependent stages. The empirical study revealed that the current city image held by the students consists of six dimensions. These dimensions were analyzed from the viewpoint of Lappeenranta with the help of an importance performance analysis.

Development of chemical looping combustion process

Chemical looping combustion (CLC) provides a promising technology to help cut carbon dioxide emissions. CLC is based on separated oxidation and reduction processes. Oxygen carrier, which is made from metal and supporting material, is in continuous recirculation between the air and fuel reactors. The CLC process does not require separation unit for carbon dioxide. The fuel reactor can produce an almost pure carbon dioxide feed which decrease costs of carbon capture and storage (CCS). The CLC method is one of the most promising ones for energy efficient carbon capture. A large amount of literature was examined for this study and from it the most promising methods and designs were chosen. These methods and designs were combined as reactor system design which was then sized during the making of this thesis. Sizing was done with a mathematical model that was further improved during the study.

Customer Driven Service Development – Technology-based Care and Services for the Elderly

The objective of this master’s thesis was to examine technology-based smart home devices and services. Topic was approached through basic theories, transaction cost theory and resource-based view in order to build basis for this thesis. Conceptual framework was discussed by means of networks, value networks and service systems which provide a useful framework for service development. The needs of the elderly living at home were discussed in order to find out which technology-based services could be used to satisfy the needs. Segmentation and need data collected previously during proactive home visits was exploited and additionally a survey targeted to experts and professionals of social and health care sector was done to verify the needs. Finally, the results of the survey were analyzed using quality function deployment method to figure out the most important and suitable service offerings for the elderly. As a conclusion of analysis, social media and monitoring services are the most useful technology-based services. However, traditional home services will still maintain their necessity too.

Tilaus-toimitus-laskutusprosessin levittäminen kansainväliseen ympäristöön (Case: Itella Oyj)

Tilaus-toimitus-laskutusprosessi on liiketoimintaprosessi, joka ylittää organisaatiorajat ulottuen aina loppuasiakkaalta toimittajaan asti. Tilaus-toimitus-laskutusprosessia, kuten muitakin liiketoimintaprosesseja, voidaan tehostaa sähköisten työkalujen avulla. Automatisoinnin avulla prosessi nopeutuu ja aiemmin prosessiin käytettyjä resursseja voidaan vapauttaa muuhun yritystoimintaan. Kun tilaus-toimitus-laskutusprosessi viedään kotimaan rajojen ulkopuolelle uuteen liiketoimintaympäristöön, sen käyttöönotossa pitää huomioida kansainvälisen ympäristön prosessille asettamat vaatimukset. Ympäristötekijöiden lisäksi prosessin käyttöönotossa on otettava huomioon yrityksen sisäiset tekijät, ja viedä prosessi hallitusti yrityksen työntekijöiden käyttöön. Tässä tutkielmassa tutkittiin tilaus-toimitus-laskutusprosessin levittämistä kansainväliseen ympäristöön. Aihetta käsiteltiin liiketoimintaprosessien, kansainvälisen liiketoimintaympäristön ja muutosjohtamisen teorian sekä case -yritystä käsitelleen empiriaosan pohjalta. Tutkielma tehtiin kvalitatiivisena tutkimuksena. Tutkielmassa havaittiin, että tilaus-toimitus-laskutusprosessin vieminen kansainväliseen ympäristöön sisältää mahdollisuuksien lisäksi useita haasteita. Haasteista suurimpana on saada prosessista riittävän houkutteleva sekä saada niin yritysjohto kuin työntekijät sitoutumaan yrityksen yhteisiin toimintamalleihin.

Metsähakkeeseen liittyvä liiketoiminta Keski-Suomessa

Tämän työn ensisijaisena tavoitteena on keskisuomalaisen metsähakeliiketoiminnan arvoverkon kuvaaminen, sisältäen keskeiset toimijat ja toiminnot sekä näkemyksiä innovaatiokyvykkyydestä ja informaatiosta. Toinen tavoite on uusien liiketoimintamallien esittäminen. Työ jakautuu teoreettiseen ja empiiriseen osaan. Teoreettisessa osiossa esitetään Porterin (1984) arvojärjestelmä ja Parolinin (1999) arvoverkko. Näiden avulla kuvaillaan empiirisessä osiossa selvitettyjä arvoverkon keskeisiä ominaisuuksia. Innovaatioon liittyvä teoria pohjautuu pääosin innovaatiojärjestelmän, avoimen innovaation ja käytäntölähtöisen innovaatioteorian pohjalle (Harmaakorpi ja Melkas 2008). Liiketoimintamahdollisuuksien tarkastelu perustuu usean erillisen teoreettisen viitekehyksen yhdistelmään. Empiirisen osuuden materiaali on kerätty yritys- ja asiantuntijahaastattelut. Haastattelut on suoritettu kvalitatiivisen tapaustutkimuksen tyyliin, teemahaastatteluin. Laadullisesta materiaalista rakennetut kuvaukset nojaavat vankasti työn teoreettiseen osuuteen.

Biokaasu-, bioetanoli- ja yhdistelmäprosessin energia- ja hiilidioksiditase vertailu

Biojäte soveltuu erinomaisesti biokaasuprosessin raaka-aineeksi sisältämänsä runsaan or-gaanisen aineksen vuoksi. Bioetanoliprosessin raaka-aineeksi se soveltuu, koska biojäte sisäl-tää runsaasti tärkkelystä sekä selluloosaa. Tässä työssä tutkittiin laskennallisesti bioetanoli-, biokaasu- sekä näiden yhdistelmäprosessin energia- ja hiilidioksiditaseita kirjallisuuden tietoihin pohjautuen. Biokaasuprosessista lopputuotteena saatavan biometaanin käyttäminen bensiiniä korvaavana liikennepolttoaineena tuottaa jo pelkästään palamistuotteena syntyvän hiilidioksidin säästöinä 62 kg/tbiojätettä. Energian suhteen biokaasuprosessi on selvästi yliomavaraisin kaikista kolmesta prosessista, vaikka energiankulutukseen huomioidaan myös jalostuksen tarvitsema sähkönku-lutus. Biokaasuprosessissa oma käyttö on alle 20 % lopputuotteen lämpöarvosta, yhdistelmä-prosessin osalta luku on 4 %-yks alhaisempi.

Tietojärjestelmät palvelutuotannon tukena

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää Imatran kaupungin teknisen toimen nykyinen tietojärjestelmäarkkitehtuuri, sekä selvittää, kuinka hyvin käytettävät tietojärjestelmät tukevat teknisen toimen tuottamaa omakotirakentajan palveluprosessia. Työn teoriaosassa syvennyttiin palvelujen hallintaan, tietojärjestelmiin ja paikkatietojärjestelmiin. Työn empiirisessä osassa tutkittiin, kuinka toimiva käytössä oleva järjestelmäkokonaisuus on. Tutkimus osoitti, että käytössä olevat tietojärjestelmät ja ohjelmistot ovat tehokkaita ja tarkoituksenmukaisia. Teknologian kehittämisen lisäksi tulee kiinnittää huomiota työskentelytapojen kehittämiseen ja yhtenäistämiseen esimerkiksi sähköisen prosessin seurantalomakkeen, tietokantojen päivittämisen, sekä paperisten aineistojen digitoimisen avulla. Tietojärjestelmäarkkitehtuurin tulee olla yksinkertainen ja päällekkäisiä toimintoja kannattaa välttää. Paikkatietojärjestelmien muuttaminen selainpohjaisiksi tehostaa eri tietolähteiden hyödyntämistä. Henkilöstön riittävä tietojärjestelmäkoulutus on tärkeää.

Kotikuvauksen ideaalisuus Carl Larssonin teoksessa Ett hem (1899)

1800-luvun historiassa kodin ja perheen teema on keskeinen. 1800-luvun lopulla ei ollut yhtä käsitystä kodista vaan useita ristiriitaisia, muuttuvia käsityksiä, joiden tutkimukseen Carl Larssonin Ett hem -teos tarjoaa kiinnostavan näkökulman. Larssonin kotikuvausten vaikutus ruotsalaisen ja länsimaisen kulttuurin yhteen peruselementtiin, kotiin, näkyy vielä tänä päivänäkin. Tutkimus ei käsittele näitä vaikutuksia tai niiden merkitystä, vaan kartoittaa kodin ideaalin perusosia ja niiden merkitystä. Lähtökohtani on Larssonin teos Ett hem, sillä se esittää selkeälinjaisesti kodin ideaalin rakenneosat – se on myös sisällöltään monisävyinen. Ett hem kuvaa sekä sanallisessa että kuvallisessa muodossa Larssonien kotia, Lilla Hyttnäsiä Taalainmaan Sundbornissa. Tarkastelen kodin ideaalia kulttuurihistoriallisen lähiluvun ja kontekstualisoinnin kautta. Tärkeää on myös muistaa Ett hem -teoksen luonne kuvallisena esityksenä: pyrin tutkimuksessani analysoimaan teoksen akvarelleja ja niveltämään niiden ikonografisen tulkinnan historialliseen analyysiin. Tutkimukseni kartoittaa ihanteellisen kodin rakenneosia. Koti-ideaalin toteutumisen ehdot ovat puolestaan ne edellytykset, joille 1800-luvun lopussa yleisesti käsitetty terveellinen ja hyvä perhe-elämä rakentui. Larssonien tapauksessa niiden osa-alueiksi muodostuvat kodin ympäristö ja materiaaliset edellytykset, hyvinvoinnin takaamat käytännöt, tasapainoinen perhesuhde sekä taiteilijakodin elinehdon eli luovuuden mahdollistaneet erityispiirteet. Kodin, kotiympäristön, työn, perheen, kasvatuksen ja kulttuurin ihanteiden kartoittamiseksi olen käyttänyt runsaasti aikalaislähteitä ja niiden tulkinnassa käsittelyalueisiin liittynyttä tutkimusta. Primääriaineisto on ollut Larssonin kirjojen ja akvarellien lisäksi korvaamaton osa kotikuvausten taustojen ja kotielämän todentamista. 1700-luvun lopulla alkanut kaupungistuminen ja teollistuminen sekä monitasoinen teknologian kehitys aikaansaivat 1800-luvulla sekä yhteiskuntaa että yksilöä koskeneen mittavan muutosprosessin. Aatteelliset ideaalit saivat monilla osaalueilla konkreettisen muodon 1900-lukua lähestyttäessä. Ett hem asettui arjenkuvauksena aikaan, jolloin länsimaissa alettiin arvostaa omintakeista sisustusta, lämminhenkistä koti-ideaalia ja yksilölähtöistä kasvatusta. Lähes universaalin kotiideaalin julkinen esittäminen oli myös kansallista kulttuuria yhdistävä tekijä, sillä ihanteen rakenneosat olivat yhteisesti tunnistettavia ja arkielämälle keskeisiä tekijöitä. Larssonien kotielämän kuvaus on arkityytyväisyyden ja onnellisuuden kautta valovoimainen. Larssonin informatiivinen ja selkeälinjainen tyyli tekee teoksista ja niiden kautta esitetystä koti-ideaalista helposti ymmärrettävän ja -lähestyttävän. Kotikuvausten arkisuus luo turvallisuutta. Näin ollen teos mahdollistaa prosessin, jossa lukijan henkilökohtainen kotikäsitys kohtaa Larssonin esittämän. Kodin kuvauksesta muodostuu siten eräänlainen uutta koti-ideaalia luova riitti, joka voi henkilökohtaisella ja yhteisöllisellä tasolla ”aloittaa uuden aikakauden”, samankaltaisesti kuin teos konkreettisesti aloitti uuden vuosisadan.

Utilization of Automatic Meter Reading in the Improvement of a District Heating System

A district heating system comprises production facilities, a distribution network, and heat consumers. The utilization of new energy metering and reading system (AMR) is increasing constantly in district heating systems. This heuristic study shows how the AMR system can be exploited in finding optimization opportunities in district heating system. In this study, the district heating system is mainly considered from the viewpoint of operational optimization. The focus is on the core processes, heat production and distribution. Three objectives were set to this study. The first one was to examine general optimization opportunities in district heating systems. Second, to figure out the benefits of AMR for general optimization opportunities. Finally, to define a methodology for process improvement endeavors. This study shows, through a case study, the usefulness of AMR in specifying current deficiencies in a district heating system. Based on a literature review, the methodology for the improvement of business processes is presented. Additionally, some issues related to future competitiveness of district heating are concerned. As a conclusion, some optimization objectives are considered more desirable than others. Study shows that AMR is useful in the specification of optimization targets in the district heating system. Further steps in optimization process were not examined in detail. That would seem to be interesting topic for further studies.

The Process of Greening Cycle as Method of Operative Environmental

The structural change of society from product-based business to service- and further to need-based business has caused the fact that work for environmental issues has spread from conventional factories and environmentally harmful production to concern services and offices as well. Almost every company has an office, so a relatively small environmental burden caused by an individual office grows remarkable already at the state level and globally even more. Motivation to work for environmental issues in an individual office could be challenging even without the fact that wasted environmental impacts bound also wasted costs. Besides cost savings, a concretely greener image of a company has its value in the B2Cas well as in the B2B-field. Consumers and clients are more and more conscious of environmental issues and demand concrete actions instead of speeches, good thoughts and meaningless certifications. Internal work for environmental issues at a strategy level is not sufficient, so operational environmental management is needed for changing old practices. This research is about the effects of operative environmental management on the greening process of an office-based business. The research is outlined to concern the operative work in the office including field sales. Target was to concretely lower the environmental impacts of Lyreco Finland and to find cost savings directly by changing the operative practices in the office and also indirectly by affecting the level of environmental knowledge of the personnel. During the greening process, the aim was also to create concrete arguments for marketing as well. The circle of greening process, which was especially created for this diploma work, was used as a method. The circle divides a year to themes and sections separated by factors of environmental impacts. Separation is based on Brett Wills’ thoughts of seven green wastes (Wills, Brett. The Green Intensions. 2009) and follows it uneasily. The circle aimed at ensuring evolutionary growth of knowledge instead of being revolutionary in the changing process. Committing personnel to the process from its start by asking ideas from them and giving them clear directions was an important part of the research of operative management. Because of working from distance, communication with personnel was operated by frequent training days and weekly greening notes via emails and intranet. Also availability for communication was an important task because of the telecommuting. Research results of this work show that operative environmental management in an officebased business today is mostly management of change. When the strategic environmental friendliness is taken into a concrete level, the most important individual factor is motivating the operating personnel. Research shows that evolutionary change is found being an efficient way to make a change. Also understanding one´s own impact on the environmental burden and on the whole greening process clearly motivates the personnel. Results show that in the operative realization of the greening process, clear directions of new working practices, being as concrete as possible, and committing personnel to follow them make the process more effective. The operative environmental management and the cycle of the greening process decrease the environmental burden and save costs. The concrete results could be used as believable arguments in marketing and therefore exploited in communication with interest groups. Commitment of the management is also one of the key factors of success in the greening process. In this research, changes in the business field by a company trade took the focus of the management away from the greening process and made the process more inefficient by decreasing the amount of training days. The circle of greening process will be used as a tool in the future, as well, and therefore it will help observe environmental impacts of a company and increase sustainable development. Commitment of management to the evolutionary environmental work helps the operating personnel lower environmental impacts, decrease costs and build a concretely greener image.

Sähkögeneraattorin runkokappaleen valmistustekninen tarkastelu

Työssä tarkastellaan sähkögeneraattorin runkokappaleen valmistettavuutta. Työ on tehty eräälle yritykselle, joka jätetään mainitsematta. Työhön liittyvät valmistuskuvat ovat salaisia ja niiden yleinen esittely ei ole mahdollista. Yritys kehittää uutta sähkögeneraattorituoteperhettä ja generaattorin runkokappale halutaan mahdollisimman helpoksi ja kustannustehokkaaksi valmistaa. Sähkögeneraattoreita on tarkoitus valmistaa vuositasolla kymmeniä tai jopa pari sataa kappaletta. Mahdolliset valmistusmenetelmät on rajattu ennen työn aloittamista MAG-hitsaukseen ja valamiseen, niiden ollessa todennäköisimmät valmistusmenetelmät. MAG-hitsauksessa huomioidaan prosessin tehostamiskeinot ja robotisoidun hitsauksen mahdollisuus. Valaminen rajattiin hiekkavaluun, joka on kertamuottimenetelmä ja soveltuu yksittäiskappaletuotannosta aina sarjatuotantoon. Materiaaliksi hitsaukseen valittiin rakenneteräs S355 ja valettaviksi materiaalivaihtoehdoiksi pallografiittivaluraudat EN-GJS-400-15U ja EN-GJS-500. Teoriaosuudessa on esitelty teettäjän pyytämä valmistusmenetelmien perusteoria ja sen jälkeen on tarkemmin tarkasteltu hitsattavan ja valettavan runkokappaleen muotoiluun liittyvää teoriaa. Hitsattavan kappaleen robotisoituun hitsaukseen liittyy myös vahvasti kappaleenkäsittely ja hitsauskiinnittimet, jotka välillisesti vaikuttavat myös kappaleen muotoiluun. Tätä työtä kirjoitettaessa generaattori on suunnitteluvaiheessa. Runkokappale on suunniteltu valmistettavaksi levyosista hitsaamalla. Tämä kehitysversio analysoidaan Design for manufacturing and assembly -menetelmän keinoin, ja runkokappaleelle esitetään rakennemuutosehdotuksia, jotka parantavat kappaleen valmistettavuutta. Runkokappaleen valmistaminen valamalla vaatii tuotteen muodon valuteknisen tarkastelun. Lopuksi hitsausta ja valamista verrataan toisiinsa ja arvioidaan niiden ominaisuuksia keskenään. Työssä ei päädytä lopulliseen valmistusmenetelmän valintaan, koska ei ole tiedossa käytössä olevia laitteistoja. Laitteistot määräävät käytetyt rakenneratkaisut ja valmistusmenetelmät.

Ympäristönäkökohtien huomioiminen asumisen läheisyyteen sijoitettavassa maanpäällisessä kivilinjassa

Työn tavoitteena oli selvittää, miten asutuksen läheisyydessä sijaitsevasta kivilinjasta aiheutuvat merkittävät ympäristövaikutukset muuttuvat, kun kivilinja siirretään kallion sisältä maan pinnalle. Kivilinjan aiheuttamia merkittäviä ympäristövaikutuksia ovat erityisesti melu ja pöly. Lisäksi työssä tarkasteltiin toiminnan muutoksesta aiheutuvia vaikutuksia kasvillisuuteen ja eläimistöön, liikennevirtoihin sekä pinta- ja pohjavesiin. Työssä tarkasteltiin myös uuden kivilinjan vaikutuksia yrityksen sisäisiin ympäristönäkökohtiin, kuten työolosuhteiden hallintaan. Työssä laskettiin äänitaso lähimmässä häiriintyvässä kohteessa uuden kivilinjan rakentamisen jälkeen. Äänitaso ei todennäköisesti uuden kivilinjan käyttöönoton myötä tule ylittämään ympäristöluvassa asetettuja raja-arvoja. Kasvillisuuteen ja eläimistöön uudella kivilinjalla voi olla sekä positiivisia että negatiivisia vaikutuksia. Vesistövaikutukset eivät todennäköisesti tule olemaan merkittäviä. Alueen liikennevirtoihin tulee uuden kivilinjan käyttöönoton myötä muutoksia. Ajettavien kilometrien määrä vähenee noin 18 000 kilometriä. Erityisesti prosessin loppupään ajokilometrit vähenevät huomattavasti.

Asiakasräätälöidyn tuotteen vaihtoprojektin kehittäminen palvelutuotannossa

Työ on tehty Lindström Oy:lle tavoitteena löytää tuotevaihtoprojektien kulminaatiopisteet, joissa prosessin sujuvuutta, tiedonhallintaa ja toimintamalleja voitaisiin kehittää. Tavoitteena oli hyödyntää teoriatiedon ja empiirisen tutkimuksen tietämys toimintamalleiksi asiakasräätälöityjen tuotteiden vaihtoprojektissa. Tarkoituksena on ollut huomioida elinkaarihallinta osana tuotekehitystä sekä tuotetiedon hallinta ja sen ohjaava vaikutus projektin eri vaiheissa. Asiakaslähtöisyys ja elinkaarihallinta sekä tietojohtaminen ovat olleet tutkimuksen näkökulmina. Työssä yhdistettiin teorian pohjustama tuotetieto, tuotekehityksen prosessit sekä projektihallinta empiirisen tutkimustuloksen luomiksi kehittämisehdotuksiksi. Tuotevaihtoprojekteihin luotiin kaksi toimintamallia, joissa hyödynnetään tiedon kerääntymistä tietojärjestelmiin. Tuloksissa elinkaarihallinta ehdotetaan linkitettäväksi osaksi tuotekehitysprosessia, jolloin asiakkaan saama arvon lisäys on suoraan taloudellisestikin mitattavissa. Lisäksi työn tuloksena ehdotetaan, että tuotekehityksen systemaattista tiedon keruuta alkuvaiheessaan kehitetään sekä asiakkaan tarvetiedon tarkempaa ja määritellympää tiedon kirjaamista lisätään, tietojärjestelmien suomin mahdollisuuksin.

Usability of laser–arc hybrid welding processes in industrial applications

Metal industries producing thick sections have shown increasing interest in the laser–arc hybrid welding process because of its clear advantages compared with the individual processes of autogenous laser welding and arc welding. One major benefit of laser–arc hybrid welding is that joints with larger gaps can be welded with acceptable quality compared to autogenous laser welding. The laser-arc hybrid welding process has good potential to extend the field of applications of laser technology, and provide significant improvements in weld quality and process efficiency in manufacturing applications. The objective of this research is to present a parameter set-up for laser–arc hybrid welding processes, introduce a methodical comparison of the chosen parameters, and discuss how this technology may be adopted in industrial applications. The research describes the principles, means and applications of different types of laser–arc hybrid welding processes. Conducted experiment processing variables are presented and compared using an analytical model which can also be used for predictive simulations. The main argument in this thesis is that profound understanding of the advanced technology of laser-arc hybrid welding will help improve the productivity of welding in industrial applications. Based on a review of the current knowledge base, important areas for further research are also identified. This thesis consists of two parts. The first part introduces the research topic and discusses laser–arc hybrid welding by characterizing its mechanism and most important variables. The second part comprises four research papers elaborating on the performance of laser– arc hybrid welding in the joining of metals. The study uses quantitative and qualitative research methods which include in-depth, interpretive analyses of results from a number of research groups. In the interpretive analysis, the emphasis is placed on the relevance and usefulness of the investigative results drawn from other research publications. The results of this study contribute to research on laser–arc hybrid welding by increasing understanding of how old and new perspectives on laser–arc hybrid welding are evidenced in industry. The research methodology applied permits continued exploration of how laser–arc hybrid welding and various process factors influence the overall quality of the weld. Thestudy provides a good foundation for future research, creates improved awareness of the laser–arc hybrid welding process, and assists the metal industry to maximize welding productivity.